JP5227914B2

JP5227914B2 - パワーウインド装置

Info

Publication number: JP5227914B2
Application number: JP2009177849A
Authority: JP
Inventors: 伸生水谷; 善度崔
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: US20110023368A1; JP2011032667A; CN101988357A

Description

本発明は、アーム式ウインドレギュレータを有する車両用パワーウインド装置に関するものである。

従来、車両用パワーウインド装置におけるアーム式ウインドレギュレータとしては、例えば特許文献１にて示されるシングルアーム式のものや、アームを一対としたＸアーム式のものが知られている。駆動源としての電動モータには出力ギヤが備えられ、該出力ギヤとレギュレータのアームに設けたセクタギヤとが噛合されており、モータの駆動による出力ギヤの回転がセクタギヤに伝達されることで、ウインドガラスを開閉させるべくアームが作動するようになっている。

また、閉作動するウインドガラスとドアフレームとの間に異物を挟持すると、その挟持物にモータの駆動力が作用してしまうため、近年のパワーウインド装置においては、異物挟持が生じたことを検出すると、閉作動中のウインドガラスを開方向に反転作動させて挟持物を解放する挟み込み防止機能が備えられている。

特開平５−２９５９４７号公報

ところで、異物挟持の検出からより短時間で挟持物を解放するためには、ウインドガラスの反転作動の応答性をより向上させる必要があるが、閉作動中のウインドガラスには慣性力が作用しているため、異物挟持の検出から反転作動に切り替わるまでに僅かではあるが時間を要している。

そこで、異物挟持が生じ易いウインドガラスの全閉手前から閉作動速度を若干下げるべくＰＷＭ制御等の速度制御を行うようにすれば、反転作動時に作用する慣性力が小さくなり、反転作動の応答性を向上することが可能である。しかしながら、速度制御を行うと制御が複雑となるため、制御装置が高価になることが懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ウインドガラスの速度変更を制御によらず簡易な構造変更にて対応することができるパワーウインド装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータの出力ギヤとウインドレギュレータのアームに設けたセクタギヤとが噛合され、前記出力ギヤから前記セクタギヤへの駆動伝達により前記ウインドレギュレータを作動させてウインドガラスを開閉させるパワーウインド装置であって、前記出力ギヤと前記セクタギヤとの噛み合い領域は、前記ウインドガラスを通常速度で作動させる通常作動領域と、前記ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置まで前記通常速度よりも低速で作動させる低速作動領域とから構成されていることをその要旨とする。

この発明では、モータの出力ギヤとウインドレギュレータのアームに設けたセクタギヤとの噛み合い領域は、ウインドガラスを通常速度で作動させる通常作動領域と、ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置まで低速で作動させる低速作動領域とからなり、ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置までの作動が制御によらずギヤの噛み合いにて低速に変更される。そのため、パワーウインド装置に挟み込み防止機能が備えられているものについては、ウインドガラスによる異物挟持の生じ易い全閉手前位置から全閉位置までの閉作動が低速となるため、ウインドガラスの慣性力が小さくなってその反転作動の応答性が向上し、異物挟持の検出からより短時間で挟持物の解放が可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパワーウインド装置において、前記出力ギヤ及び前記セクタギヤには、前記通常作動領域において噛み合う第１出力ギヤ部及び第１セクタギヤ部と、そのギヤ部同士の噛み合いよりも減速比の大きい噛み合いを有して前記低速作動領域において噛み合う第２出力ギヤ部及び第２セクタギヤ部とが備えられていることをその要旨とする。

この発明では、出力ギヤ及びセクタギヤには、第１出力ギヤ部及び第１セクタギヤ部と、減速比の大きい噛み合いを有する第２出力ギヤ部及び第２セクタギヤ部とが備えられ、通常作動領域と低速作動領域とでその噛み合いが変更される。つまり、作動領域毎に減速比の異なるギヤ部を備え、その噛み合いを変えるだけの容易な対応で済む。また、全閉手前位置から全閉位置までウインドガラスの作動を減速比で低速にするとトルクが大きくなるため、最終的な閉め切りに力を要する領域での閉め切りトルクを向上でき、モータの小型化に寄与できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のパワーウインド装置において、前記第２セクタギヤ部が別部品として作製され、前記第１セクタギヤ部を有するセクタギヤ本体に固定されていることをその要旨とする。

この発明では、第２セクタギヤ部が別部品として作製され、第１セクタギヤ部を有するセクタギヤ本体に固定される。これにより、第２セクタギヤ部の範囲の設定（低速作動領域の範囲の設定）や減速比（低速化度合い）の変更等が容易となる。また、第１セクタギヤ部を有するセクタギヤ本体を、作動速度を変更しないタイプのものとの部品共通化を図ることも可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のパワーウインド装置において、前記第１出力ギヤ部と前記第２出力ギヤ部とは、前記出力ギヤとして一体に形成されていることをその要旨とする。

この発明では、第１及び第２出力ギヤ部が出力ギヤとして一体に形成されるため、モータの部品数や組付工数等の増加を抑制できる。
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のパワーウインド装置において、前記出力ギヤは前記第１及び第２出力ギヤ部が、前記セクタギヤは前記第１及び第２セクタギヤ部がそれぞれ高さの異なる２段構造をなしていることをその要旨とする。

この発明では、出力ギヤは第１及び第２出力ギヤ部が、セクタギヤは第１及び第２セクタギヤ部がそれぞれ高さの異なる２段構造にて構成されるため、容易に噛み合いの変更を行うことが可能である。

本発明によれば、ウインドガラスの速度変更を制御によらず簡易な構造変更にて対応することができるパワーウインド装置を提供することができる。

（ａ）は本実施形態における車両用パワーウインド装置の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）はその駆動源であるモータの斜視図である。（ａ）は通常作動領域における出力ギヤとセクタギヤとの噛み合いを示す平面図であり、（ｂ）は出力ギヤとセクタギヤとの噛み合いを示す断面図である。（ａ）は低速作動領域における出力ギヤとセクタギヤとの噛み合いを示す平面図であり、（ｂ）は出力ギヤとセクタギヤとの噛み合いを示す断面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）は、本実施形態のパワーウインド装置１０を示す。パワーウインド装置１０は、ウインドガラスを開閉させるべく車両ドア（ともに図示略）に取り付けられるものであり、駆動源としてのモータ１１と、該モータ１１の回転駆動によりウインドガラスを開閉作動させるＸアーム式ウインドレギュレータ２１を備えている。尚、同図においては、Ｘアームを構成する一方のアーム２２のみを図示し、他方のアームについては省略している。

図１（ｂ）に示すように、モータ１１は、直流モータよりなるモータ本体１２と減速機構（ウォーム及びウォームホイール等）が収容される減速部１３とが一体に構成されたギヤードモータにて構成され、減速部１３に備えられる出力ギヤ１４がその減速機構を介して回転駆動される。出力ギヤ１４は、２段構造の平ギヤよりなり、減速部１３のハウジングに近い側に第１出力ギヤ部１４ａと、先端側にその第１出力ギヤ部１４ａと同軸で小径の第２出力ギヤ部１４ｂとが一体に形成されてなる。第２出力ギヤ部１４ｂは第１出力ギヤ部１４ａと歯形状（歯ピッチ）が略同じで歯数が少なく、例えば本実施形態では第１出力ギヤ部１４ａの歯数「１０」に対して第２出力ギヤ部１４ｂの歯数は「７」に設定されている。また本実施形態では、第２出力ギヤ部１４ｂの歯先が第１出力ギヤ部１４ａの歯元から突出しないように形成されている（図２（ａ）参照）。このような出力ギヤ１４を備えるモータ１１はウインドレギュレータ２１の取付ベース２５に取り付けられ、該出力ギヤ１４がウインドレギュレータ２１を構成する一方のアーム２２のセクタギヤ２３と噛合される。

ウインドレギュレータ２１のアーム２２に設けたセクタギヤ２３は、約８０°の扇形ギヤよりなり、車両ドアへの取付状態で下側に位置する端部から大部分が第１セクタギヤ部２３ａとして構成され、上側の残りの１／６程度が第２セクタギヤ部２３ｂとして構成されている。セクタギヤ２３は、第２セクタギヤ部２３ｂを第１セクタギヤ部２３ａの一側面側にずらした２段構造をなし（図３（ｂ）参照）、また第２セクタギヤ部２３ｂが第１セクタギヤ部２３ａよりも大径に構成されて、第１セクタギヤ部２３ａが第１出力ギヤ部１４ａに、第２セクタギヤ部２３ｂが第２出力ギヤ部１４ｂにそれぞれ噛合可能とされている。つまり、第２出力ギヤ部１４ｂと第２セクタギヤ部２３ｂとの噛み合いについて、第１出力ギヤ部１４ａと第１セクタギヤ部２３ａとの噛み合いよりも減速比が大きく（高く）設定されている。

そして、図２（ａ）（ｂ）に示すように、第１出力ギヤ部１４ａと第１セクタギヤ部２３ａとが噛み合う領域Ａ１が、ウインドレギュレータ２１を介したウインドガラスの作動が通常速度で作動する通常作動領域であってウインドガラスの開閉作動領域の中で全開位置から全閉位置の１／６程度手前位置までに対応し、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第２出力ギヤ部１４ｂと第２セクタギヤ部２３ｂとが噛み合う領域Ａ２が、ウインドレギュレータ２１を介したウインドガラスの作動が低速で作動する低速作動領域Ａ２であってウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置までに対応している。

尚、本実施形態のセクタギヤ２３について、第２セクタギヤ部２３ｂはその歯及び固定部を含む小型の別部品２３ｙとして鉄板のプレス加工等により作製され、第１セクタギヤ部２３ａを含む残りのセクタギヤ２３（セクタギヤ本体２３ｘ）が同じく鉄板のプレス加工等により作製される。そして、セクタギヤ本体２３ｘの一側面における第１セクタギヤ部２３ａの歯列一端側に、第２セクタギヤ部２３ｂを有する別部品２３ｙが溶接等により所定位置に固定されて、セクタギヤ２３が構成されている。

パワーウインド装置１０には、モータ１１を制御してウインドガラスの作動を制御するウインドＥＣＵ（図示略）が例えばモータ１１内に備えられ、該ウインドＥＣＵは、ウインドガラスの開閉制御に加え、ウインドガラスとドアフレームとの間での挟み込みを防止する制御も行っている。この挟み込み防止制御は、ウインドガラスの閉作動中に該ウインドガラスとドアフレームとの間での異物挟持を検出すると、閉作動中のウインドガラスを開方向に反転作動させて、挟持物の解放を図るものである。

このとき、ウインドガラスによる異物挟持の生じ易い全閉手前位置から全閉位置まで作動領域は、前記出力ギヤ１４とセクタギヤ２３との噛み合いにおいて通常作動領域Ａ１から低速作動領域Ａ２に切り替わるため、ウインドガラスの閉作動が低速となる。従って、ウインドガラスの慣性力が小さくなるため、ウインドガラスの反転作動の応答性が向上し、異物挟持の検出からより短時間で挟持物の解放が可能とされている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、モータ１１の出力ギヤ１４とウインドレギュレータ２１のアーム２２に設けたセクタギヤ２３との噛み合い領域は、ウインドガラスを通常速度で作動させる通常作動領域Ａ１と、ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置まで低速で作動させる低速作動領域Ａ２とからなり、ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置までの作動が制御によらずギヤ１４，２３の噛み合いにて低速に変更されるようになっている。そのため、挟み込み防止機能が備えられているパワーウインド装置１０では、ウインドガラスによる異物挟持の生じ易い全閉手前位置から全閉位置までの閉作動が低速となるため、ウインドガラスの慣性力が小さくなってその反転作動の応答性が向上し、異物挟持の検出からより短時間で挟持物を解放することができる。

（２）本実施形態では、出力ギヤ１４及びセクタギヤ２３には、第１出力ギヤ部１４ａ及び第１セクタギヤ部２３ａと、減速比の大きい噛み合いを有する第２出力ギヤ部１４ｂ及び第２セクタギヤ部２３ｂとが備えられ、通常作動領域Ａ１と低速作動領域Ａ２とでその噛み合いが変更されるようになっている。つまり、作動領域Ａ１，Ａ２毎に減速比の異なるギヤ部１４ａ，１４ｂ，２３ａ，２３ｂを備え、その噛み合いを変えるだけの容易な対応で済む。また、全閉手前位置から全閉位置までウインドガラスの作動を減速比で低速にするとトルクが大きくなるため、最終的な閉め切りに力を要する領域での閉め切りトルクを向上でき、モータ１１の小型化に寄与することができる。

（３）本実施形態では、第２セクタギヤ部２３ｂが別部品２３ｙとして作製され、第１セクタギヤ部２３ａを有するセクタギヤ本体２３ｘに固定する構成としている。これにより、第２セクタギヤ部２３ｂの範囲の設定（低速作動領域Ａ２の範囲の設定）や減速比（低速化度合い）の変更等を容易に行うことができる。また、第１セクタギヤ部２３ａを有するセクタギヤ本体２３ｘを、作動速度を変更しないタイプのものとの部品共通化を図ることもできる。

（４）本実施形態では、第１及び第２出力ギヤ部１４ａ，１４ｂが出力ギヤ１４として一体に形成されているため、モータ１１の部品数や組付工数等の増加を抑制することができる。

（５）本実施形態では、出力ギヤ１４は第１及び第２出力ギヤ部１４ａ，１４ｂが、セクタギヤ２３は第１及び第２セクタギヤ部２３ａ，２３ｂがそれぞれ高さの異なる２段構造にて構成されているため、容易に噛み合いの変更を行うことができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、全開位置から全閉位置の１／６程度手前位置までを通常作動領域Ａ１、その全閉手前位置から全閉位置までを低速作動領域Ａ２として設定したが、各作動領域Ａ１，Ａ２の範囲を適宜変更してもよい。また、全開側においても低速作動領域Ａ２を設定してもよい。

・上記実施形態では、第２セクタギヤ部２３ｂを別部品２３ｙとして作製し、第１セクタギヤ部２３ａを有するセクタギヤ本体２３ｘに溶接等にて固定する構成としたが、固定方法はこれに限らず、ネジ止め等にて固定してもよい。また、セクタギヤ２３に第２セクタギヤ部２３ｂを一体に形成すれば、ウインドレギュレータ２１の部品数や組付工数等の増加を抑制できる。尚、一体形成の場合に２段構造とするには、例えばプレス打ち抜き後に第２セクタギヤ部２３ｂを折り曲げて形成する。

・上記実施形態では、第１及び第２出力ギヤ部１４ａ，１４ｂを出力ギヤ１４として一体に形成したが、別体による組み付けとしてもよい。
・上記実施形態では、挟み込み防止機能が備えられたパワーウインド装置１０に適用したが、挟み込み防止機能を備えていないパワーウインド装置に適用してもよい。

１０…パワーウインド装置、１１…モータ、１４…出力ギヤ、１４ａ…第１出力ギヤ部、１４ｂ…第２出力ギヤ部、２１…ウインドレギュレータ、２２…アーム、２３…セクタギヤ、２３ａ…第１セクタギヤ部、２３ｂ…第２セクタギヤ部、２３ｘ…セクタギヤ本体、２３ｙ…別部品、Ａ１…通常作動領域、Ａ２…低速作動領域。

Claims

モータの出力ギヤとウインドレギュレータのアームに設けたセクタギヤとが噛合され、前記出力ギヤから前記セクタギヤへの駆動伝達により前記ウインドレギュレータを作動させてウインドガラスを開閉させるパワーウインド装置であって、
前記出力ギヤと前記セクタギヤとの噛み合い領域は、前記ウインドガラスを通常速度で作動させる通常作動領域と、前記ウインドガラスの全閉手前位置から全閉位置まで前記通常速度よりも低速で作動させる低速作動領域とから構成されていることを特徴とするパワーウインド装置。
請求項１に記載のパワーウインド装置において、
前記出力ギヤ及び前記セクタギヤには、前記通常作動領域において噛み合う第１出力ギヤ部及び第１セクタギヤ部と、そのギヤ部同士の噛み合いよりも減速比の大きい噛み合いを有して前記低速作動領域において噛み合う第２出力ギヤ部及び第２セクタギヤ部とが備えられていることを特徴とするパワーウインド装置。
請求項２に記載のパワーウインド装置において、
前記第２セクタギヤ部が別部品として作製され、前記第１セクタギヤ部を有するセクタギヤ本体に固定されていることを特徴とするパワーウインド装置。
請求項２又は３に記載のパワーウインド装置において、
前記第１出力ギヤ部と前記第２出力ギヤ部とは、前記出力ギヤとして一体に形成されていることを特徴とするパワーウインド装置。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のパワーウインド装置において、
前記出力ギヤは前記第１及び第２出力ギヤ部が、前記セクタギヤは前記第１及び第２セクタギヤ部がそれぞれ高さの異なる２段構造をなしていることを特徴とするパワーウインド装置。